锻压装备与制造技术：铝合金板材胀形极限的数值模拟研究
2023-02-09【作 者】 陈亮;余心宏;翟妮芝
【前 言】
铝合金材料由于其质轻、高强、耐腐的特点在各行业的应用日益广泛。用铝合金板代替钢板，虽可以有效地减少零件重量，但到目前为止，铝合金的拉伸性能如工程硬化指数n、各向异性系数r对铝合金板成形性的影响规律还不十分清楚。因此，寻找适合铝合金材料的成形方法、成形条件，正确预测其成形极限变得极为重要。针对低韧性的铝合金板断裂发生时没有明显的颈缩现象的特性，用传统的拉伸失稳或分散性理论都不能正确预测它的成形极限[1]。本文将Oyan韧性断裂准则[2]引入到有限元数值模拟中，在有限元计算的应力、应变历史基础上，应用韧性断裂准则，预测出铝合金板材胀形的初始破裂点和冲头的极限行程。
【结 论】
应用考虑应力三轴度的Oyane韧性断裂准则预测了三种铝合金板材的胀形极限，与实验结果比较表明，将以凸模极限行程表示的预测结果与实验值进行对比，验证了预测结果的可靠性，并讨论了压边力、摩擦系数及材料的一些力学性能参数对板材胀形极限的影响。预测结果表明，在一定范围内，胀形极限随着压边力的增大而减小、摩擦系数的增大而减小、伸长率的增大而增加、硬化指数的增大而增加、各向异性系数的增大而增加。这些都与传统的经验结果相符合，证明用数值模拟与韧性断裂准则相结合的方法可以准确的预测铝合金等板材的成形极限。
以下是正文：
